浙江大学电工电子教学中心：《电路原理》第十一章 非线性电路

第十章非线性电路 主要内容: 1>非线性电路概念与非线性元件; 直流非线性电阻电路 3>非线性正弦电路与非线性电感器件; 4>小信号分析 5>分段线性化模型; 6>非线性电路动态方程及数值解

第十章 非线性电路 主要内容: 1> 非线性电路概念与非线性元件; 2> 直流非线性电阻电路; 3> 非线性正弦电路与非线性电感器件; 4> 小信号分析; 5> 分段线性化模型; 6> 非线性电路动态方程及数值解

10-1非线性电路概述 1.线性元件与非线性元件: 线性电阻。>。 非线性电阻 +u l=f()->. R 常数 f() 符号 线性电阻伏安特性 稳压二极管伏安特性

1. 线性元件与非线性元件: 线性电阻 U R I   常数 R U I U I 线性电阻伏安特性 非线性电阻 u  f (i) i  f (u) i u i u 稳压二极管伏安特性 u i 符号 10-1 非线性电路概述

常见非线性元件 白炽灯伏安特性 稳压二极管伏安特性

常见非线性元件 i u i u 稳压二极管伏安特性 U I i u 白炽灯伏安特性

十 l1 隧道二极管伏安特性 辉光管伏安特性 压控型i=f(u 流控型u=f(i)

i1 i2 u1 u2 u i 隧道二极管伏安特性 压控型 i  f (u) i1 i2 u1 u2 u i 辉光管伏安特性 流控型 u  f (i)

非线性电路分析实例 稳压二极管实际工作线路分析 R 欲保持输出电压为Uo=U Us I+ U 不变,求负载电阻的变化范围 条件:电流la≥0 U。-U →1z≤1 R R Rz≥R

非线性电路分析实例 i Ud u US Ud I R   R Us Ud I IZ Id Uo Rz 欲保持输出电压为 UO Ud 不变, 求负载电阻的变化范围. 稳压二极管实际工作线路分析 0 d 条件:电流 I  S d Z U U I I R    d Z Z U I R  d Z S d U R R U U  

线性电感 非线性电感 L 常数 V=f(1) t u 韦安特性 韦安特性 d L dt

线性电感 L i  常数L L di u L dt  i L L uL iL  韦安特性 非线性电感 iL uL   f (i)i  韦安特性 L d u dt 

线性电容 非线性电容 q=常 数 g=f(u) C lc 米一 C C q q 库伏特性 库伏特性 duc

线性电容 C U q   常数 C C du i C dt  库伏特性 ic uC C U q 非线性电容 ic uC q  f (u) V q 库伏特性 C dq i dt 

3.惯性元件与非惯性元件 非惯性元件:伏安特性反映电压电流瞬时值关系 伏安特性表达式 i=ls( C 1) 推论:正弦交流信号经过非惯性元件时,信号发生畸变

3. 惯性元件与非惯性元件 非惯性元件: 伏安特性反映电压电流瞬时值关系. i u i u ( 1) au S i  I e  伏安特性表达式 推论:正弦交流信号经过非惯性元件时,信号发生畸变

R u(t) (t) t 正弦交流电压施加在二极管上,回路电流发生畸变

i u R u(t) i u(t) t t i 正弦交流电压施加在二极管上, 回路电流发生畸变

惯性元件:伏安特性反映电压电流有效值关系. 白炽灯灯丝的电阻值是由温度决定的,与电流的有效值有 关但在短时间(一个或几个周期)内不变 伏安特性反映的是有效值之间的关系 2 t 推论:正弦交流信号经过惯性元件时,信号不发生畸变

惯性元件: 伏安特性反映电压电流有效值关系. 白炽灯灯丝的电阻值是由温度决定的, 与电流的有效值有 关.但在短时间(一个或几个周期)内不变. 伏安特性反映的是有效值之间的关系. 推论:正弦交流信号经过惯性元件时,信号不发生畸变. U I ② ① i u t i u t ① ②